姚彦川 徐作培

一、伪情境问题之提出

在教学过程中教师为完成教学目标而有目的地引入或创设具有一定情绪色彩、形象生动的场景称为教学情境。教学情境可以帮助学生理解教学内容，引起学生高度的关注，从而促进学生认知水平、情感态度的优化与发展。在化学学科教学中，教师常常借助学生已有的生活常识和生活体验，结合明显的实验现象或学科领域的最新进展等创设化学情境，以此引导学生主观参与到教学活动中来，产生探究和解决问题的热情，以促进知识体系的形成和自主构建。在现实的课堂教学情境或习题情境中有的情境创设缺少思考，实用性不强，准确性不高，存在刻意倾向，表现出为情境而情境的伪情境，在伪情境的基础上，师生的探究活动就失去了意义。

二、伪情境案例之实例

1.教学中的伪情境

【教学片断】

师：比较实验室制取O2和CO2的发生装置，讨论确定制取气体发生装置时应该考虑的哪些因素？

师：再比较O2和CO2的性质异同，结合实验室收集O2的方法讨论确定收集CO2的方法？总结收集气体时如何选择收集装置？

教师通过ppt展示如图1所示。

2.二氧化碳的收集

（1）判断气体收集方法的因素

（2）二氧化碳的性质

a.CO2能溶于水

b.CO2能和水反应生成碳酸不能用排水法

c.CO2密度大于空气，不和空气中的成分反应向上排空气法

该教学片断常见于真实的课堂教学中，究竟CO2能不能用排水法收集？实验事实证明在有一定压力的条件下，二氧化碳气体从水中逸出速率或量远大于其溶解或与水反应的速率或量，因此用排水法不但可以收集到二氧化碳气体，也完全可以用排水法收集。

查阅多个版本的现行教材和教学参考书发现：只有上海教育出版社的教材上出现“在通常情况下，二氧化碳的密度比空气大，因而常用向上排空气集气法收集二氧化碳。”的语言，而其他教材（例如：人教版、粤教版、浙教版（科学））则用图片呈现向上排空气法。

如此看来，教材都不曾肯定CO2是否可以用排水法收集，这样只能在尊重实验事实的前提下认可能用排水法收集CO2。2012年苏州中考化学试卷第18题也把“因为二氧化碳在水中的逸出速率大于溶解速率，故可用排水法收集”的选项作为正确结论。如此看来，2018年吉林省中考试卷第18题（3）中“实验室制取二氧化碳气体，应选择的发生装置和最佳收集装置是。”的设计非常合理，而同年天津市的中考试卷第22题（2）中“实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳，应选用的装置为，……”是不是修改一下更符合实际？

2.实验中的伪情境

【演示实验】木炭的燃烧：用坩埚钳夹住木炭，在空气中点燃后，再将点燃的木炭放入燃烧匙，由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中。

实验现象：此时可以观察到木炭燃烧得很剧烈并发出白光。

此实验借助白色的光亮非常明显地验证氧气的助燃性，很多教师课堂演示时很快就取出燃烧匙终止了实验，结果给学生留下的“现象”是残留了大部分的黑色固体并没有明显“看到”无色的气体生成。笔者曾尝试坚持让木炭燃烧下去，但由于该过程中氧气浓度逐渐降低，二氧化碳浓度逐渐变大还是会残留黑色固体，于是又根据2018年北京市高级中等学校招生考试化学试卷第20题改进实验发现，随着氧气的持续通入除了观察到发出明亮的白光外，实验结束发现残留少许灰白色物质（控制O2的流速防止灰白色物质被吹出）。灰白色的物质称作灰分，主要是由部分碱金属氧化物和碳酸盐组成。解释灰分的形成（或木炭的烧制过程）才有助学生理解木炭燃烧的“异常”现象，这样解释是对该实验情境的最好补充。

3.试题中的伪情境

【习题资源】苹果汁是人们喜欢的饮料。由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生，说明维生素C具有（ ）。

A.氧化性 B.碱性 C.还原性 D.酸性

参考答案为C的解释：Fe2+在空气中易被氧气氧化，具有还原性，从而由淡绿色变成棕黄色的Fe3+，加入维生素C之后可以防止Fe2+被氧化，体现维生素C的还原性。

本题创设的情境源于生活实际，对学生来说，化学知识零距离解决生活问题，以苹果汁变色或者削皮后的苹果“生锈”为情境考查学生对氧化还原反应的分析能力，从而考查维生素C的作用，但通过查阅资料发现，该情境创设存在如下不合理之处：

（1）苹果汁的变色在食品科学上称为褐变，褐变是食品加工过程中常发生的重要变化之一，依据原因可分成酶促褐变与非酶褐变两种。苹果褐变主要是酶促底物（绿原酸、表儿茶素、儿茶酚）在PPO（多酚氧化酶）的作用下形成醌类物质，醌类物质自身聚合并与其他成分形成黑色素。非酶褐变中的Maillard（美拉德）反应是苹果汁非酶褐变的核心机制，美拉德反应主要和葡萄糖有关。因此苹果汁褐变（苹果“生锈”）的原因与Fe2+关系不大。

（2）PPO（多酚氧化酶）最适宜的催化温度是28℃～45℃，最适宜的pH是4.0～6.6，当pH<4.0时，PPO的生物催化活性会降低，维生素C中的抗坏血酸属于强酸，可以降低pH，影响PPO的催化活性，从而抑制苹果（汁）的褐变速度。

（3）苹果中含量最多的物质是多酚和类黄酮等有机物，矿物质中含量最高的是K和Ca，铁元素的含量很少，约为24.88 mg/kg～62.28 mg/kg。按每个苹果0.25kg计，榨汁后Fe2+浓度很小，不足以引起苹果汁呈绿色。另外黄骞老师在《论鲜切苹果在空气中久置褐变原因以及贮藏的方法》一文中也有实验证明KSCN溶液无法检测出褐变的苹果中含有三价铁离子。

结合实际和相关文献得知：苹果（汁）在空气中褐变的事实，并非是存在Fe2+的原因。维生素C虽然可以防止苹果褐变但并非是体现其还原性，在此理解成酸性更合適，但结合题目的情境和师生水平的实际是无法解释酸性的。因此初步判断这个情境是失真的，是一个建立在化学知识上的伪情境。

教学情境的出现使得教学过程由“传授—接受”的过程转变成“情境—建构”的过程，在此过程中教学情境体现出统整教学内容、演绎学习目标、规范教学程式的功能。

三、伪情境去伪之思考

1.情境要“真”要“实”

情境的创设可以借助生活认知体验，也可以借助多媒体素材等等，但绝对要关注情境的真实性和准确性，不能在违背客观事实的基础上设置虚假的问题形成伪情境。类似的伪情境有：利用打印机的废墨粉还原氧化铜为情境进行实验探究，出题者想当然的认为墨粉就是炭粉，可以用来还原氧化铜，笔者通过实验验证发现废墨粉在空气中加热能产生大量的黑烟，生成刺激性气味的气体，残留黑色胶状物，查阅资料发现硒鼓中的墨粉或炭粉的主要成分并非仅仅由碳组成，而大多数是由树脂、黏合剂、炭粉和磁粉混合组成，不经提纯处理，根本不可能用于还原氧化铜，这样的情境意义何在？

2.情境要为解释学生的生活体验服务

生活化的情境至少要让学生体会到化学课上学到的知识是对的，和生活经验生活认知是不违背的。尤其是当教学情境和生活认知形成认知冲突时，要鼓励学生能从中现象中寻找本质，从而解释生活认知，让化学更好地服务于生活。日常生活中常用花露水驱蚊止痒、杀菌除臭，因为其中酒精浓度为70%～75%，因此使用时一定要远离明火，以防不测。教师可以借此设置有关微粒的性质，化学式的计算和溶解性等有关知识的教学情境。既体现学科知识也能解释生活问题，同时3D全息投影技术可以将各类实验器材360°各方向缓慢旋转展示在学生眼前并进行细致讲解， 让学生从还能培养安全意识。

3.情境创设要赋予情境生命力

教学情境的来源广泛，当今科技的飞速发展也为课堂情境提供新素材。涉及酒精的教学内容时，多数教师会结合当前法律环境拓展介绍利用三氧化铬硅胶变色测司机是否酒驾，殊不知现实的警用酒精测试仪早已实现红外线、电化学酒精传感器等先进的技术手段，只需3 s就可以高精度检测出驾驶员是否酒后驾车，很显然三氧化铬硅胶的变色检测不太符合实际了。因此教师在设计教学情境时不得不考虑教学情境的生命力，别再让落后的情境服务于课堂教学，让学生在情境中体会科技进步的力量。

（收稿日期：2019-02-15）